Bab 3
Stoikiometri
Secara Mikro atom & molekul
Secara Makro gram
Massa atom merupakan massa dari atom dalam satuan massa atom (sma). Perjanjian internasional: 1 atom 12C “beratnya” 12 sma Jika ditimbang 1H
= 1,008 sma
16O
= 16,00 sma 3.1
Litium alam: 7,42% 6Li (6,015 sma) 92,58% 7Li (7,016 sma)
Massa atom rata-rata dari litium: 7,42 x 6,015 + 92,58 x 7,016 = 6,941 sma 100 3.1
Massa Atom Rata-rata (6,941)
Mol adalah banyaknya suatu zat yang mengandung entitas dasar (atom, molekul, atau partikel lain) sebanyak jumlah atom yang terdapat dalam 12 gram karbon-12. 1 mol = NA = 6,0221367 x 1023 Bilangan Avogadro (NA)
3.2
telur Massa Molar: massa dari 1 mol sepatu (dlm gram/kg) marmer atom 1 mol atom 12C = 6,022 x 1023 atom = 12.00 g 1 atom 12C = 12,00 sma 1 mol atom 12C = 12,00 g 12C 1 mol atom litium = 6,941 g Li Bagi tiap unsur massa atom (sma) = massa molar (gram) 3.2
Satu mol dari: S
C
Hg
Cu
Fe 3.2
1 atom 12C 12,00 g x 12,00 sma 6,022 x 1023 atom 12C
1,66 x 10-24 g = 1 sma
1 sma = 1,66 x 10-24 g atau 1 g = 6,022 x 1023 sma
M = massa molar dalam g/mol NA = bilangan Avogadro 3.2
Apakah Anda Sudah Mengerti Massa Molar? berapa jumlah atom pada 0,551 g potasium (K) ? 1 mol K = 39,10 g K 1 mol K = 6,022 x 1023 atom K 1 mol K 6,022 x 1023 atom K 0,551 g K x x = 1 mol K 39,10 g K 8,49 x 1021 atom K 3.2
Massa Molekul (berat molekul) adalah jumlah dari massa-massa atom (dalam sma) dalam suatu molekul. 1S SO2
2O SO2
32,07 sma + 2 x 16,00 sma 64,07 sma
Bagi tiap molekul massa molekul (sma) = massa molar (gram) 1 molekul SO2 = 64,07 sma 1 mol SO2 = 64,07 g SO2 3.3
Apakah Anda Sudah Mengerti Massa Molekul? Berapa jumlah atom H dalam 72,5 g C3H8O ? 1 mol C3H8O = (3 x 12) + (8 x 1) + 16 = 60 g C3H8O 1 mol C3H8O molekul = 8 mol atom H 1 mol H = 6,022 x 1023 atom H 1 mol C3H8O 8 mol H atom 6,022 x 1023 atom H 72,5 g C3H8O x x x = 1 mol C3H8O 1 mol atom H 60 g C3H8O
5,82 x 1024 atom H 3.3
Berat
Ringan Berat
Ringan KE = 1/2 x m x v2 v = (2 x KE/m)1/2 F=qxvxB
3.4
Persen komposisi adalah persentase massa dari tiaptiap unsur yang terkandung dalam senyawa = n x massa molar unsur Massa molar senyawa
x 100%
n jumlah mol unsur dalam 1 mol senyawa 2 x (12,01 g) x 100% = 52,14% 46,07 g 6 x (1,008 g) %H = x 100% = 13,13% 46,07 g 1 x (16,00 g) %O = x 100% = 34,73% 46,07 g %C =
C2H6O
52,14% + 13,13% + 34,73% = 100,0% 3.5
Pembakaran 11,5 g etanol Menghasilkan 22 g CO2 dan 13,5 g H2O
g CO2
mol CO2
mol C
gC
6,0 g C = 0,5 mol C
g H2O
mol H2O
mol H
gH
1,5 g H = 1,5 mol H
g dr O = g sampel – (g dr C + g dr H)
4,0 g O = 0,25 mol O
Rumus empiris C0.5H1.5O0.25 Dibagi dengan subskrip terkecil (0,25) Maka rumus empiris etanol C2H6O
3.6
Reaksi kimia yaitu suatu proses dimana zat (atau senyawa) diubah menjadi satu atau lebih senyawa baru. Persamaan kimia menggunakan lambang kimia untuk menunjukkan apa yang terjadi saat reaksi kimia berlangsung.
3 cara menggambarkan pembakaran hidrogen
reaktan
produk 3.7
Bagaimana “membaca” persamaan kimia 2 Mg + O2
2 MgO
2 atom Mg + 1 molekul O2 menjadi 2 molekul MgO 2 mol Mg + 1 mol O2 menjadi 2 mol MgO 48,6 gram Mg + 32,0 gram O2 menjadi 80,6 g MgO
BUKAN 2 gram Mg + 1 gram O2 menjadi 2 g MgO 3.7
Menyetarakan Persamaan Kimia 1. Identifikasi semua reaktan dan produk kemudian tulis rumus molekul yang benar masing-masing pada sisi kiri dan kanan dari persamaan. Etana bereaksi dg oksigen membentuk karbon dioksida dan air C2H6 + O2
CO2 + H2O
2. Ubah koefisien (angka di depan rumus molekul) tetapi jangan ubah subskripnya (angka dalam rumus molekul). 2C2H6
BUKAN C4H12 3.7
Menyetarakan Persamaan Kimia 3. Pertama-tama, carilah unsur yang muncul hanya sekali pada tiap sisi persamaan dengan jumlah atom yang sama pada tiap sisi. C2H6 + O2 2 karbon di kiri C2H6 + O2 6 hidrogen di kiri C2H6 + O2
CO2 + H2O
mulai dari C atau H bukan O
1 karbon di kanan
kalikan CO2 dengan 2
2CO2 + H2O 2 hidrogen di kanan 2CO2 + 3H2O
kalikan H2O dengan 3 3.7
Menyetarakan Persamaan Kimia 4. Periksa persamaan yang disetarakan tersebut untuk memastikan jumlah total tiap jenis atom pada kedua sisi persamaan adalah sama. C2H6 + O2 2 oksigen di kiri
2CO2 + 3H2O
Kalikan O2 dg 7 2
4 oksigen + 3 oksigen = 7 oksigen (3x1) di kanan (2x2)
C2H6 + 7 O2 2
2CO2 + 3H2O
2C2H6 + 7O2
4CO2 + 6H2O
hilangkan pecahan, bagi kedua sisi dg 2
3.7
Menyetarakan Persamaan Kimia 5. Periksa untuk memastikan bahwa jumlah atom adalah sama pada kedua sisi persamaan. 2C2H6 + 7O2
4CO2 + 6H2O
12 H (2 x 6) 4 C (2 x 2) 14 O (7 x 2)
12 H (6 x 2) 4C 14 O (4 x 2 + 6) Reaktan
Produk
4C 12 H 14 O
4C 12 H 14 O 3.7
Metode Mol
1.
Tulis rumus yg benar untuk semua reaktan dan produk dan setarakan reaksi kimianya
2.
Konversi kuantitas dari sebagian atau semua zat yang diketahui (biasanya reaktan) menjadi mol.
3.
Gunakan koefisien2 dlm persamaan yg sudah setara untuk menghitung jumlah mol dr kuantitas yg dicari atau yang tidak diketahui (biasanya kuantitas produk).
4.
Konversi kuantitas yang tidak diketahui menggunakan jumlah mol yang telah dihitung serta massa molarnya.
5.
Periksalah bahwa jawabannya masuk akal dalam bentuk fisiknya.
3.8
Metanol terbakar di udara dengan persamaan kimia 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O Jika 209 g metanol digunakan untuk pembakaran, Berapakah massa air yang dihasilkan? gram CH3OH massa molar CH3OH 209 g CH3OH x
mol CH3OH
mol H2O
koefisien persamaan kimia
gram H2O
massa molar H2O
4 mol H2O 18,0 g H2O 1 mol CH3OH = x x 32,0 g CH3OH 2 mol CH3OH 1 mol H2O
235 g H2O 3.8
Pereaksi Pembatas
Sisa 6 merah 6 hijau habis digunakan
Reaktan yang pertama kali habis digunakan dalam reaksi kimia 3.9
Apakah Anda Mengerti Pereaksi Pembatas? Dlm suatu proses, 124 g Al bereaksi dg 601 g Fe2O3 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe Hitung massa Al2O3 yang terbentuk. g Al g Fe2O3 124 g Al x
mol Al
dibthkan mol Fe2O3
mol Fe2O3 1 mol Al 27.0 g Al
x
124 g Al
ATAU dibthkan Al
1 mol Fe2O3 2 mol Al
dibthkan Fe2O3 dibthkan g Al
160 g Fe2O3 = x 1 mol Fe2O3
367 g Fe2O3
membthkan 367 g Fe2O3
Menghasilkan Fe2O3 (601 g) shg Al adalah pereaksi pembatas 3.9
Gunakan pereaksi pembatas untuk menghitung jumlah produk yang dapat dihasilkan. g Al
mol Al
mol Al2O3
2Al + Fe2O3 124 g Al x
1 mol Al 27,0 g Al
x
1 mol Al2O3 2 mol Al
g Al2O3
Al2O3 + 2Fe 102 g Al2O3 x 1 mol Al2O3
=
234 g Al2O3
3.9
Hasil Teoritis yaitu jumlah produk yang akan terbentuk jika seluruh pereaksi pembatas terpakai pada reaksi. Hasil Sebenarnya merupakan jumlah produk sebenarnya yang dihasilkan. % Hasil =
Hasil Aktual
x 100
Hasil Teoritis
3.10
Kimia Dalam Kehidupan: Pupuk Kimia
Tumbuhan membutuhkan: N, P, K, Ca, S, & Mg
3H2 (g) + N2 (g) NH3 (aq) + HNO3 (aq)
2NH3 (g) NH4NO3 (aq)
fluorapatite
2Ca5(PO4)3F (s) + 7H2SO4 (aq) 3Ca(H2PO4)2 (aq) + 7CaSO4 (aq) + 2HF (g)
Presentasi Powerpoint Pengajar oleh Penerbit ERLANGGA Divisi Perguruan Tinggi
